ההשפעה של Marine Biofouling על ציוד הידרוגרפי ו- Calibration נוהל

הבנה: Marine Biofouling

ביופולינג ימי מתייחס להצטברות לא רצויה של ⁇ , צמחים, אצות, ובעלי חיים על פני השטח תת-קרקעיים.תהליך טבעי זה מתחיל כמעט מיד כאשר משטח נקי ממוקם במים ים. בתוך דקות, סרט של מולקולות אורגניות, ואחריו החזקה של חיידקים ו diatoms לא-תזונה.

כיצד Biofouling משפיע על ציוד הידרוגרפי

ציוד הידרוגרפי פרוס למחקר אוקיאנוסי, בטיחות ניווט ומיפוי קרקעית הים פגיע במיוחד לביוטציה.אפקטים הם רב-פנים ויכולים להפחתת איכות הנתונים באופן משמעותי, להגדיל את עלויות התפעול, ולקצר את תוחלת החיים של כלי הרכב.

חיישן Degradation ו- Clogging

חיישנים הידרוגרפיים רבים מסתמכים על עקרונות אופטיים, אקוסטיים או כימיים.ביופולינג שכבות פיזית חוסמים חלונות אופטיים, צמצום שידור אור בחיישנים סוערים, פלואומטרים של כלורופיל, ומשחררים את החמצן (או מסלקים אקוסטיים) למקרים של גיאומטריה כבדה (למשל, עבור מהדהדי צמיגים קשים ונרים צדדיים) יכולים להפוך לרוסים עם barnacles, במיוחד, שינויים רגישים בתאים רגישים להפרעות אלקטרו-D2Dicialים (אפקטיביות).

בעיות גוברות ונדידות

ביופולינג מוסיף משקל רב וחוספס פני השטח למכשירים, מטעים, ופרופילים.זה מגביר את הגרור הידרודינמי, הדורש חבילות buoyancy גדולות יותר או יותר מנצחים חזקים יותר.עבור כלי רכב תת-ימיים אוטונומיים (AUVs) וגליצרים, עבירה עלולה להפחית את המהירות, הסיבולה ויעילות המשימה.בנוסף, ציוד רעוע הוא קשה יותר להתמודד במהלך פריסה, בטיחות מוגברת ונזקים פוטנציאליים.

המונחים: data Corruption

ביופולינג יכול להפריע גם אותות אקוסטיים ואלקטרומגנטיים.תת של ביופילים אטמומים גלי קול, הפחתת הטווח היעיל של נוארים ו מודמים אקוסטיים.עבור מכשירים המשתמשים בתקשורת אופטית תת-ימית (למשל, Li-Fi), פגיעה חמורה בנתוני חיישנים אלקטרומגנטיים כגון מגנטים ומונים עכשוויים יכולים להיות מושפעים מתכונות מגנטיות או התנהגותיות מסוימות של אורגניזמים רעועים (למשל, אורגניזמים גרורתיים, נוירונים לטווח ארוך).

קריטריונים ל-Calibrationפרוצדורות

קליברציה היא תהליך של הקמת מערכת יחסים בין פלט חיישן לבין סטנדרטים ידועים. Biofouling לערער את הקשר הזה על ידי הצגת משתנים תלויים בזמן, ללא שליטה. כי בידוד נכון דורש כי חיישנים לשמור על מאפיינים יציבים לאורך פריסה, אבל רעיה גורמת לשינוי מתמשך.

תגובה אישית של חיישן ודפט

חיישן נקי יש פונקציה תגובה מסוימת.כפי biofouling מצטבר, זה יוצר למעשה membrane או ציפוי כי משנה את הרגישות של החיישן, ההתחלה, קבוע זמן.לדוגמה, הפסקת חמצן עם a biofilm מכוסה sensing sensing כי יהיה זמן תגובה איטי יותר קריאה נמוכה (בשל פיראטיות בתוך biofilm) בהשוואה לנקימה מכוסה biofilm יכול להיות prescribed במיוחד במשך שבועות סביבתיים.

הגדלת תדירות של התחדשות ותחזוקה

כדי לשמור על איכות הנתונים, מכשירים לעתים קרובות דורשים ניקוי בינוני או retrieval עבור החלמה. עבור פלטפורמות קבועות או מטעים לטווח ארוך, זה יקר ובאופן לוגיסטי מאתגר.זה עשוי לדרוש זמן מחקר ייעודי או פעולות diver.במקרה של מכשירים אוטונומיים (למשל, ארגו צף), ביופוזה היא סיבה עיקרית עבור סיום מוקדם יותר.

אבטחת מידע ואיכות

סחף של קיטוב מושרה מוביל לנתונים בלתי עקביים לאורך זמן ובין מכשירים.עבור סקרים הידרוגרפיים המכסים אזורים מרחביים גדולים, מכשירים שונים עשויים להיות היסטוריה מפרה שונה, המציגים חסמים שיטתיים.פרוטוקולים איכותיים חייבים לקחת בחשבון את שיטות התבוננות ביו-פוכות, לעתים קרובות הדורשות מודלים תיקון לאחר דיסיאה המבוססים על השוואה עם מכשירים נקיים.

אסטרטגיות של מוטיבציה ומניעה

מגוון אסטרטגיות מועסקות כדי להפחית את הביו-fouling על ציוד הידרוגרפי.הבחירה תלויה בסוג כלי, משך הפריסה, תנאי סביבה, ומגבלות עלות.תוכנית מיגציה יעילה משלבת מספר גישות.

Anti-Foulings

אלה הם השיטה הפסיבית הנפוצה ביותר.צבעים המבוססים על נחושת מסורתיים משחררים בצלים ביו-קלידיים המרתיעים את ההתנחלויות, אך הם פחות יעילים על משטחים שאינם ממתכתיים ויכולים לגרום לשחיתות גלילבנית כאשר הם מוחלים על אלומיניום או כלי טיטניום.Newerסיליקון מבוסס סיליקון חיטוי בלתי-מרוץ (או ציפויים קבועים) יוצרים משטח נמוך-מחוספסה המונע החזקות; עבירה חמורה הוא בקלות על ידי מים ניסיוניים או ציפויים עדינים (אופטיים) אך ורק 6-12 חודשים רגישים לציפוי ראייה רגילה (אופטיים).

מכונות ניקוי וניקוי

מכשירים רבים משלבים כעת מגבונים משולבים או מצחצומים כי מעת לעת משטחים נקיים של חיישן.לדוגמה, חיישני זעזועים Seapoint ו- RBR CTDs יש מנגנוני מגבונים אופציונליים.מערכות אלה דורשות כוח נוסף וחלקים נעים שיכולים להיכשל, אך הם מרחיבים באופן משמעותי את משך הפריסה.עבור ציוד גדול יותר, דיפרורים או ROVs יכולים לבצע ניקוי ידני באמצעות מצחצוצים רכים והרתעה קלה צריך להיות על בסיס שיעורי ניקוי קבועים על בסיס שיעורי פריסה.

שיפור עיצוב ובחירת חומרית

Smooth, צורות מרופפות להפחית הזדמנויות להחזקה באורגניזם. Recessing חיישנים מאחורי צלחות מועלות פלוש או באמצעות כלובים מוגנים עם אמפרכות גדולות יכול לעזור.השימוש בחומרים עמידים ביו-פוחיות כגון ⁇ dosh-על נחושת (למשל, C70600 קפטרונלקל), טיטניום, וסיליקון הוא נפוץ.

מערכות ניהול יעילות

טכנולוגיות מתפתחות כוללות את הלחש של קולי (באמצעות רטט גבוה כדי לעכב את ההתנחלויות), אור UV אור קרינת על חלונות חיישן, ואת כלור אלקטרוליטי (הפיק ריכוז נמוך של כלור ליד פני השטח) מערכות אלה הן מורכבות ויקרות יותר אך יכול לספק הגנה רציפה ללא ריצוף כימי, למשל, את ה-FLT:0Sea-Bird Scientifics-EPA-apprated שלהם לעתים קרובות עם חיישנים מופעלים כוח.

ההשפעה הכלכלית והמבצעית של Biofouling

מעבר לאתגרים הטכניים, ביופולינג יש השלכות כלכליות משמעותיות.עבור כלי סקר הידרוגרפי טיפוסי, הביו-fouling על סוחף מודרך-הידונים יכול להגדיל את צריכת הדלק ב-5-10% בנוסף להפסד זמן סקר לניקוי.בתכניות ניטור לטווח ארוך (למשל, FLT:0Coastal Marine Network אוטומטיים (C-Man) תחנות FLT:1), מוקדם בגלל כישלונות של מחקר ביו-Sfocinin, במיוחד, 10.

כיוונים עתידיים בניהול ביו-fouling

מחקר מתמקד בפתרונות נוגדי כוונון סביבתיים.אנטיפוחיות טבעיות שמקורם באורגניזמים ימיים (למשל, ספוגים ופלטי אלמוגים) מאופיינים. ציפויים חכמים שמשנים כימיה על פני השטח בתגובה לביו-סרטונים נמצאים בפיתוח.שילוב של חיישנים ביו-פוגניטיביים בזמן אמת (למשל, בדיקות אימפולס חשמליות) יכול להזהיר כאשר ניקוי הוא צורך באלגוריתמים סטנדרטיים כגון: אלגוריתמים סטנדרטיים (cookicial) מאפשר גם אלגוריתמים של בדיקות בקרה (cookation) אלגוריתמים (cookation) אלגוריתמים של אלגוריתמים של בדיקות ביו-Fogenic-Fogenic-Fogenic-Fogenic (למשל, כמו אלגוריתמים מתקדמים (למשל, אלגוריתמים מתקדמים, אלגוריתמים, אלגוריתמים (למשל, אלגוריתמים, אלגוריתמים מתקדמים) מאפשר אלגוריתמים, אלגוריתמים (כגון אלגוריתמים מתקדמים, אלגוריתמים, אלגוריתמים מתקדמים (כגון אלגוריתמים, אלגוריתמים, אלגוריתמים מתקדמים, אלגוריתמים, אלגוריתמים, אלגוריתמים, אלגוריתמים, אלגוריתמים, אלגוריתמים, אלגוריתמים, אלגוריתמים, אלגוריתמים המאפשרים (למשל,

מסקנה

ביופונינג הנחתי מהווה אתגר מתמשך ויקר לדיוק ולאמינות של ציוד הידרוגרפי.מהידרדרות חיישן ושקעה קלמנט להפסדים כלכליים וסיכוןי בטיחות, ההשפעות הן מרחיקות לכת.ניהול יעיל דורש שילוב של ציפויים נגד מיפוי, ניקוי מכני, שיפור עיצוב כלי, ומערכות פעילות מתקדמות.